[发明专利]用于隧道左右岩层不均衡的开挖方法

说明书

本发明涉及隧道施工工程领域，提供了一种用于隧道左右岩层不均衡的开挖方法。该方法包括如下步骤：A、将隧道分为呈半圆形的上台阶区域，其中上台阶区域中地质等级高的一侧土体设为土体ⅰ、地质等级低的一侧土体设为土体ⅱ；B、首先开挖土体ⅰ，开挖过程中及时对开挖完的土体ⅰ的边墙施作上台阶永久初期支护，对土体ⅰ与土体ⅱ的交接区域间隔施作中墙临时支护；C、开挖土体ⅰ到达设定距离后形成先行通道，由先行通道间隔对土体ⅱ进行开挖，土体ⅱ间隔被挖空形成多个扩挖段；D、在扩挖段内沿隧道的长度方向向前向后同时开挖土体ⅱ，开挖过程中及时对开挖完的土体ⅱ的边墙施作上台阶永久初期支护。避免隧道左右侧岩层结构收敛变形不均匀。

技术领域

本发明属于隧道施工工程领域，特别涉及一种用于隧道左右岩层不均衡的开挖方法。

背景技术

随着我国交通运输行业的进一步发展，大量的大断面隧道工程出现。由于隧道断面较大，在开挖过程中经常会遇到左右侧岩层性质不同的情况，有时候左右侧岩层的地质等级可以相差多个级别。在左右侧围岩不均衡条件下采用大断面开挖很容易造成左右侧岩层结构收敛变形不均匀，进而造成一侧预留变形量较大而另一侧出现围岩变形侵限的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于隧道左右岩层不均衡的开挖方法，防止开挖隧道大断面时隧道左右侧岩层结构收敛变形不均匀。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种用于隧道左右岩层不均衡的开挖方法，包括如下步骤：

A、将隧道分为呈半圆形的上台阶区域，其中上台阶区域中地质等级高的一侧土体设为土体ⅰ、地质等级低的一侧土体设为土体ⅱ；

B、首先开挖土体ⅰ，开挖过程中及时对开挖完的土体ⅰ的边墙施作上台阶永久初期支护，对土体ⅰ与土体ⅱ的交接区域间隔施作中墙临时支护；

C、开挖土体ⅰ到达设定距离后形成先行通道，由先行通道间隔对土体ⅱ进行开挖，土体ⅱ间隔被挖空形成多个扩挖段；

D、在扩挖段内沿隧道的长度方向向前向后同时开挖土体ⅱ，开挖过程中及时对开挖完的土体ⅱ的边墙施作上台阶永久初期支护。

可选的，还包括顺延上台阶的下端向下向内延伸的下台阶区域以及与下台阶的下端连接的仰拱区域，下台阶区域土体设为土体Ⅴ，仰拱区域土体设为土体Ⅵ，所述步骤D之后还包括如下内容：

E、开挖土体Ⅴ，且在开挖时顺延隧道的长度方向不断拆除中墙临时支护，开挖过程中及时对开挖完的土体Ⅴ的边墙施作下台阶永久初期支护，随后开挖土体Ⅵ，开挖过程中及时对开挖完的土体Ⅵ的底部施作仰拱永久初期支护。

可选的，土体ⅰ的上部和下部设为土体Ⅰ和土体Ⅱ，步骤B包括如下步骤：

B1、首先开挖土体Ⅰ，顺延开挖前进方向对土体Ⅰ的边墙施作上部的上台阶永久初期支护，对土体Ⅰ与土体ⅱ的交接区域间隔施作上部的中墙临时支护；

B2、随后开挖土体Ⅱ，顺延开挖前进方向对土体Ⅱ的边墙施作下部的上台阶永久初期支护，对土体Ⅱ与土体ⅱ的交接区域间隔施作下部的中墙临时支护。

可选的，土体ⅱ的上部和下部设为土体Ⅲ和土体Ⅳ，步骤D包括如下内容：

D1、首先由扩挖段前后开挖土体Ⅲ，顺延开挖前进方向对土体Ⅲ的边墙施作上部的上台阶永久初期支护；

D2、随后由扩挖段前后开挖土体Ⅵ，顺延开挖前进方向对土体Ⅵ的边墙施作下部的上台阶永久初期支护。

可选的，步骤B2之后还包括如下内容：处于土体ⅰ边墙的上台阶永久初期支护的下端与中墙临时支护的下端之间设置有临时仰拱一，步骤D2还包括如下内容，处于土体ⅱ边墙的上台阶永久初期支护的下端与中墙临时支护的下端之间设置有临时仰拱二，临时仰拱一与临时仰拱二连接。

可选的，步骤C中，在扩挖段的边墙施作上台阶永久初期支护。